Hallo, in der aktuellen Ausgabe der QST ist eine Tabelle abgedruckt. Im 160m Band hat ein 43ft Vertikalstrahler eine Fußpunktimpedanz von 3-j640 Ohm. Die Spitzenspannung soll bei einer TRX-Ausgangsleistung von 1500W 20kV betragen. Wie kommt man zu diesen Wert? Oder im 80m Band bei 1.5kW und Z = 13-j218 3.3kV. Gruß Holger
Transformation, Spannungsüberhöhung, Dämpfung Mathematik rechnen Versuch Messung Wären Stichworte, welche mir dazu einfallen.
Ich würde so drang4ehen Ueff = Sqr (P x Z) Z = 3 - j640 Ohm => ca 639 Ohm Us = Sqr (1500 x 639)x 1,41 = 1381 Volt Gruß, Fred
Moin, so habe ich es auch gedacht. Aber immer noch deutlich unter 20kV. Gruß Holger
Dann ist das nicht die Spannung am Fußpunkt, sondern irgendwo im Spannungsbauch der Antenne.
Moin, in dem Artikel geht es aber um den Übergang von dem Anpassnetzwerk zur Antenne. Die Spannung wird als base-voltage bezeichnet. Holger
Holger schrieb: > Hallo, in der aktuellen Ausgabe der QST ist eine Tabelle abgedruckt. Im > 160m Band hat ein 43ft Vertikalstrahler eine Fußpunktimpedanz von 3-j640 > Ohm. Die Spitzenspannung soll bei einer TRX-Ausgangsleistung von 1500W > 20kV betragen. Wie kommt man zu diesen Wert? Spannungsteiler an 3 Ohm - j640 Ohm. Gescheit komplex rechnen, sonst wird das nix. Die 3 Ohm Realteil nehmen die Wirkleistung von 1500 W auf. Dazu muss an den 3 Ohm die Spannung U_R = sqrt(2*1500 W*3 Ohm) anliegen (Spitzenwert). Diese Spannung kommt durch Spannungsteilung zustande: U_R = U_0 * 3/(3 - j640). Die Gesamtspannung ist also U_0 = U_R * (3 - j640)/3 = sqrt(2*1500 W*3 Ohm) * (3 - j640)/3. Das ist eine komplexe Amplitude, ihr Betrag ist der Spitzenwert der Spannung. Ergebnis aus Maxima: (%i1) abs(sqrt(2*1500*3)*(3-%i*640)/3),numer; (%o1) 20238.79937150423
Dazu ist nur noch anzumerken, dass Ursache und Wirkung herausgestellt werden sollten. Am Fußpunkt muss die angegebene Spannung angelegt werden, damit eine Leistung von 1500 Watt von der Antenne abgestrahlt wird. B.
Moin, danke Plasmon und Bernadette. @Plasmon: Ich habe die Rechnungen händisch nachgerechnet und komme auf den gleichen Wert. Aber ich verstehe den Satz "Spannungsteiler an 3 Ohm - j640 Ohm." nicht so richtig. Kann ich da irgendwo im Netz was nachlesen? @Bernadette: Da muss man insgesamt dann wohl deutlich mehr Leistung in das Antennensystem (Vertikalantenne und Anpasswerk) jagen. Gruß Holger
Moin! @Plasmon: Wenn der Realteil (Ohmscher Widerstand) und der Imaginärteil (komplexer Widerstand) als Reihenschaltung angesehen werden ist mit der Rest klar. Wie beim Gleichstromspannungsteiler. Gruß Holger
Holger schrieb: > @Plasmon: Ich habe die Rechnungen händisch nachgerechnet und komme auf > den gleichen Wert. Aber ich verstehe den Satz "Spannungsteiler an 3 Ohm > - j640 Ohm." nicht so richtig. An den Antennenklemmen sieht man eine Reihenschaltung aus 3 Ohm und -j640 Ohm. Dieser will man eine Wirkleistung von 1500 W reinpressen. Weil nur die 3 Ohm Realteil die Wirkleistung umsetzen, ist eben eine so hohe Gesamtspannung notwendig. Du kannst auch berechnen, welcher Strom in 3 Ohm für 1500 W notwendig ist. Dieser Strom fließt aber durch 3 Ohm -j640 Ohm und ruft eine entsprechende Gesamtspannung hervor. > @Bernadette: Da muss man insgesamt dann wohl deutlich mehr Leistung in > das Antennensystem (Vertikalantenne und Anpasswerk) jagen. Das Anpassnetzwerk bewirkt genau dieses, dass die Spannung an den Antennenklemmen so hoch wird, bis die zugeführte Wirkleistung in die Antennenklemmen fließt. Die Wirkleistung, die man zuführen muss, wird dadurch nur höher, weil das Anpassnetzwerk selbst Wirkverluste hat. Könnte man es verlustfrei realisieren (mit idealen Induktivitäten und Kapazitäten), wäre die Wirkleistung in der gesamten Kette gleich (1500 W), nur Spannungen und Ströme andern sich mit dem Impedanzniveau.
Holger schrieb: > Wenn der Realteil (Ohmscher Widerstand) und der Imaginärteil (komplexer > Widerstand) als Reihenschaltung angesehen werden ist mit der Rest klar. > Wie beim Gleichstromspannungsteiler. So ist es.
Hallo, eine Nachfrage habe ich noch: Wird immer eine Reihenschaltung von Wirkwiderstand und Blindwiderstand angenommen bzw. ist dese so definiert? Gruß Holger
Holger schrieb: > Wird immer eine Reihenschaltung von > Wirkwiderstand und Blindwiderstand angenommen bzw. ist dese so > definiert? Das ist keine Annahme. Das ist einfach die Bedeutung von Z = (3-j640)Ohm. Die Impedanz ist die Summe aus 3Ohm und -j640Ohm. Das ist im Ersatzschaltbild eine Serienschaltung aus ohmschen Widerstand und einem negativen Blindwiderstand. Die Antennenklemmen benehmen sich elektrisch genauso, wie diese Serienschaltung. Du kannst auch die Admittanz Y = 1/Z berechnen. Dann hast du das äquivalente Parallel-Ersatzschaltbild. Wahrscheinlich ein fürchterlich kleiner reller Leitwert und ein positiver Blindleitwert.
Die Impedanz ist die Vektorsumme aus 3 Ohm + (-j640) Ohm, dementsprechend der Betrag der geometrischen Addition der Wirk- und der Blindwiderstände. Die Frage nach der "Reihenschaltung", besser dem Spannungsteiler Wirk- und Blindwiderstand ist daher durchaus berechtigt. Denn mit dem Wert der Impedanz allein kommt man ja - siehe ja weiter oben - nicht auf das richtige Ergebnis, weil ja nur der Realteil Leistung aufnimmt. Gruß
Fred_G schrieb: > Denn mit dem Wert > der Impedanz allein kommt man ja - siehe ja weiter oben - nicht auf das > richtige Ergebnis, weil ja nur der Realteil Leistung aufnimmt. In der professionellen Elektrotechnik (nicht im Bastlerjargon, wo die meisten gar keine komplexen Zahlen kennen) gibt es die "Impedanz" und den "Betrag der Impedanz". Das wird klar unterschieden. Die Impedanz hat im Allgemeinen einen komplexen Wert und dieser wiederum einen Betrag. Impedanz: Z = R + jX Betrag der Impedanz: |Z| = sqrt(R^2 + X^2) |Z| als "Impedanz" zu bezeichnen, ist falsch und führt genau zu der obigen falschen Behauptung, man könne mit der Impedanz alleine nicht die Wirkleistungsaufnahme berechnen. Das kann man schon. Die Klemmenimpedanz charakterisiert das elektrische Verhalten eines linearen Zweipols vollständig. Ihr Betrag natürlich nicht.
Siehe 43-Footer, z.B. auf folg. Websites (engl., US): -> www.eham.net -> Forums -> Elmers -> Remote Antenna Tuner bzw. www.eHam.net -> Forums -> Search : Remote Antenna Tuner 43 ft Im Thread von KG0DB, June 23, 2011, 07:02:11 PM, (RE: Remote Antenna Tuner by AD5X) auf der 1. Seite letzte Beiträge vom Juni 2011 lesen. [ http--://www.eham.net/ehamforum/smf/index.php?topic=75992.0 ] -> www.doc-txt.com, Sucheingabe: 43 Foot Vertical Antenna Texte z.T. mit Fotos, Diagrammen, Schaltbildern, z.B. von Phil Salas alias AD5X. [ http--://www.doc-txt.com/43-Foot-Vertical-Antenna.pdf ] 43-Footer sind ca. 13 m lange Rundstrahler, die vertikal und isoliert auf dem Erdboden stehen, z.B. auf Betonsockel. Das elektr. Gegengewicht bilden viele, lange und zur Erdung im Boden vergrabene Radials. Die am unteren Ende über Antennentuner gespeisten Strahler sind auf den Bändern 160 m und 80 m mit rund 1/12 bzw. 1/6 Lamda Länge viel zu kurz, haben daher einen hohen kapazitiven Blindwiderstand (XC) und verursachen hohe Spannungen bis über das Anpassungsnetzwerk. Laut AD5X sind Strahlungs- widerstand Rr (Radiation Resistance) und Wirkwiderstand Rg (Ground Loss) mit je einigen Ohm gering. Die in den Beispielen niedrig gewählten Werte für Rg sind in der Praxis höher, deshalb und wegen niedrigem Rr ist der Wirkungsgrad klein. Im Ersatzschaltbild bilden Rr und Rg einen Spannungteiler, wobei Rr die HF-Leistung als Raumwelle und Rg die Kupfer- und Bodenverluste als Wärme abstrahlt. Zudem liegt Rr über XC am heißen Ausgang des Tuners, Rg liegt an Tuner-Masse. Der Tuner ist hier unmittelbar am Antennenspeisepunkt angeschlossen. Berechnungen nach AD5X mit den vom TE o.g. Werten: P = TRx-Output, R = Rr + Rg, |Z| = Betrag des Wellenwiderstandes Z, Vrms = HF-Spannung, Vpk = HF-Spitzenspannung (peak), I = HF-Stromstärke SWR = Stehwellenrelation, Aeff = Antenna Efficiency (Wirkungsgrad) in % I = sqrt(P / R); |Z| = sqrt(R^2 + XC^2); Vrms = I * |Z|; Vpk = Vrms * sqrt(2) SWR = 50 / R , im Fall von 50-Ohm-Koaxanschluß und ohne Antennentuner. Aeff= 100 * Rr / (Rr + Rg) , berechenbar bei Einzelwerten für Rr und Rg. für 160 m Band: R = 3 Ohm, XC = -j640 Ohm => XC^2 = 409600 Ohm^2 I = 22.4 A; |Z| = 640.0 Ohm; Vrms = 14311 V; Vpk = 20239 V; SWR = 16.7 für 80 m Band: R = 13 Ohm, XC = -j218 Ohm => XC^2 = 47524 Ohm^2 I = 10.7 A; |Z| = 218.4 Ohm; Vrms = 2345 V; Vpk = 3317 V; SWR = 3.9 Wegen hoher Ströme und Spannungen wird hochwertiges Material verwendet, ohne scharfe Ecken und Kanten zur Vermeidung von Funkenüberschlag.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.